FF现场总线将揭开未来工业控制系统的神秘面纱PGN编码将是其伟大的盟友
FF现场总线:未来工业控制系统的新趋势吗?
DCS仪表信号通常采用4-20mA.DC的模拟信号,这是国际电工委员会(IEC)为过程控制系统定义的标准。中国自DDZ-III型电动仪表开始,采用了这一国际标准信号制。这种传输方式是一对一接线,每个设备都需要一个安全栅和一对接线。
基金会现场总线(Foundation Fieldbus, FF),由现场总线基金会开发,是为自动化系统特别是过程自动化系统设计的一种低速网络技术。它作为工厂的底层网络,与一般广域网、局域网相比,它属于低速网段,其传输速率通常为31.25kbps、1Mbps或2.5Mbps。在实际应用中,我们常见的是31.25kbps。
FF现场总线具有以下优势:
(1)满足本质安全防爆要求,
(2)通过总线提供工作电源给现场设备,
(3)减少接线与安装,易于集成,
(4)简化操作和维护,灵活拓朴结构,
(5)支持高速通信和可互操作性。
(6)各类仪表工作在9-32V电压范围内。
然而,FF总线也存在一些缺点:
(1)抗干扰能力较弱,一旦受到强烈的电磁干扰,就可能导致部分或所有仪表信号丢失。
(2)每条总线只能连接两台调节阀,如果超过这个限制,在阀门频繁调节时可能影响其他仪表,使某些仪表短暂掉線。
(3)若发生接线箱故障,那么下属所有设备都会掉線,而串联有其他接连箱的情况下,即使没有故障,也会出现掉線现象。
关于FF总线是否将成为未来的趋势,我们个人认为是有其合理性的使用场景。除了那些涉及到严格安全监测、连锁控制或者特别重要工艺控制点以外,大多数情况下都可以考虑使用FF总线。这主要基于其能显著减少安装成本和材料成本。在实际工作中,比如我所在公司的一个装置,有1000多台流量、液位、温度、压力等各种类型的仪表,以及调节阀。如果按照传统的一对一4-20mA信号进行布置,那么就需要1000根单独的地缆,长度累计达到20万米。而如果采用场站网络,每条主干路上挂10台设备,只需100根地缆,不仅可以显著降低初期投资,而且后期维护成本也更低。
随着科技不断进步,无论是在硬件还是软件方面,都在向前发展,对于未来无限可能我们充满期待。